不需脫脂燒結(jié),！施樂電磁噴射金屬3D打印技術(shù),，成本會大降嗎,？

南極熊導(dǎo)讀：全球范圍內(nèi),，目前已經(jīng)出現(xiàn)了不少噴射型的金屬3D打印技術(shù)產(chǎn)品（都標(biāo)榜擁有低成本、高速生產(chǎn)這兩大優(yōu)勢）,，例如瑞典Digital Metal粘合劑噴射金屬3D打印機DM P2500,、惠普Metal Jet Printing 噴射金屬3D打印機、ExOne粘合劑噴射金屬3D打印機X125PRO,、GE Additive粘合劑噴射H2金屬3D打印機,、武漢易制科技粘合劑微滴噴射金屬3D打印機、Desktop Metal粘結(jié)劑噴射金屬3D打印機,、XJet納米顆粒噴射NPJ金屬3D打印機等,。要想得到最后的金屬零件，他們絕大多數(shù)都有需要“3D打印成型→脫脂→燒結(jié)”這樣的三步曲,。

那么問題來了,，有沒有不需要“→脫脂→燒結(jié)”這兩個步驟，而“3D打印成型”一步完成的低成本高速噴射金屬3D打印技術(shù)呢,？

答案是 有的,！



在很多人看來，2D打印巨頭施樂公司似乎是不經(jīng)意地進入了3D打印行業(yè)——通過投資一家做液滴金屬3D打印的創(chuàng)業(yè)公司Vader Systems,；而不是使用Xerox擅長的噴墨噴頭,、熱敏噴頭，等技術(shù)來做,；不打印聚合物,，而是打印金屬。
△Xerox施樂金屬3D打印機Polaris看起來非常簡潔,，像fdm機器一樣。不需要保護氣體,。液滴尺寸為0.012英寸（300μm）至0.20英寸（500μm）,，每秒可噴射1000個液滴。打印輸出最高1磅（0.4千克）/小時,。金屬線材材料價格，比SLM/EBM一類的粉末床金屬3D打印技術(shù)的粉末材料便宜約90％,。

△在Formnext2019德國法蘭克福展會上,，南極熊現(xiàn)場拍攝了施樂公司的展會
△施樂金屬3D打印技術(shù)官方宣傳視頻

Vader Systems公司的創(chuàng)辦者Zack Vader來自美國紐約，另一個創(chuàng)始人是Zack的父親Scott,。他們使用磁流體動力學(xué)（Magneto Hydro Dynamics,，MHD）和液態(tài)金屬噴墨打印（Liquid Metal Jet Printing,，LMJP）合并成一種獨特的技術(shù)：Magnet-o-Jet,。這是一種利用電磁力分散熔融金屬液態(tài)的技術(shù)，非常獨特，具有原創(chuàng)性,。它使用金屬線材作為原料而不是粉末，并通過磁性控制液態(tài)金屬滴進行打印,。在陶瓷坩堝中加熱熔化金屬絲成為液態(tài)→利用電磁脈沖將液態(tài)金屬分散成為一個個液滴→通過陶瓷噴嘴噴射出來,。磁場使金屬滴精確移動到特定位置,，然后堆疊成型。生產(chǎn)的零件精度很高,，并具有各向同性的材料特性,。

△金屬液滴堆積過程

△打印出特定形狀的金屬零件

△復(fù)雜的噴頭部位

現(xiàn)有市場上的金屬焊接一類的線材,，成本比較低，并且應(yīng)用廣泛,；通過獨特的技術(shù)去打印這些材料,，可以成為一種通用的基礎(chǔ)技術(shù)。如果把多個液體滴金屬打印噴頭排列成為陣列,，或者一個噴頭都可以噴射不同的材料種類,，應(yīng)用前景就會更為廣闊。目前,，他們支持的材料有幾種鋼（316,、718）以及鋁等金屬。
Xerox公司3D打印業(yè)務(wù)的領(lǐng)導(dǎo)者Kevin Lewis對施樂金屬技術(shù)的前景感到興奮,，他說,，“我們在現(xiàn)在這個市場環(huán)境下進入行業(yè)，是非常正確的,；我們已經(jīng)布局了大量的專利,，可以讓我們在這個技術(shù)領(lǐng)域保持長期的競爭力�,！�
△Xerox施樂液態(tài)金屬3D打印樣件

Vader液滴金屬3D打印技術(shù)之所以被看好，是因為它可以使用低成本的像鋁一樣的普通金屬線材,，并且不需要單獨的燒結(jié)后處理步驟,。對于所有粘合劑噴射金屬3D打印初創(chuàng)企業(yè)而言，燒結(jié)工藝具有非常大的難度：①零件收縮率不均勻,，無法很好地預(yù)測,；
②不同打印件燒結(jié)使用的加熱曲線和工藝，會因為零件的幾何形狀、壁厚,、尺寸而有所不同,；
③不同材料，燒結(jié)工藝差別也很大,。
△Xerox施樂金屬3D打印機系統(tǒng)界面

Vader液滴金屬3D打印技術(shù),，避開了脫脂、燒結(jié)這種復(fù)雜的工藝過程,，而且還大大降低了成本,，所以Xerox決定了將會持續(xù)加大投入。由于Xerox是全球噴射技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)者之一,，擅長把材料噴射打印到精確的位置,，所以是這個技術(shù)非常合適的推動者。


并且,，施樂已經(jīng)開始使用AI人工智能軟件,，其中“ AI技術(shù)”與“基于物理的建模”相結(jié)合將幫助改善打印效果并使制造的設(shè)計更容易,。由于其獨特的技術(shù),，施樂無法使用“現(xiàn)成的切片軟件”，在用鋁作為原材料的情況下,，實現(xiàn)30 x 30 x 30cm的打印尺寸,。因此，他們正在開發(fā)自己可以配套的切片技術(shù)軟件,。
△人工智能的3D打印切片軟件

目前,，施樂和RIT Rochester 進行合作，研發(fā)銅線材的金屬液滴3D打印工藝,，提高打印質(zhì)量,、加快打印速度、增加噴頭數(shù)量,、支持更多的材料種類,，目標(biāo)是2020年開始發(fā)貨。另外,，施樂還在多個專業(yè)材料領(lǐng)域?qū)で笊虡I(yè)化的應(yīng)用機會,；航空航天和汽車領(lǐng)域的公司，已經(jīng)對“輕量化設(shè)計制造鋁合金零件”的應(yīng)用非常感興趣,。

技術(shù)非常新，中國沒有的